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| 一种可溯源的光谱椭偏仪标定方法 |
| 张继涛1, 李岩1, 罗志勇2 |
| (1)清华大学精密仪器与机械学系，精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084; (2)中国计量科学研究院，北京 100013 |
| A traceable calibration method for spectroscopic ellipsometry |
| Zhang Ji-Tao1, Li Yan1, Luo Zhi-Yong2 |
| (1)清华大学精密仪器与机械学系，精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084; (2)中国计量科学研究院，北京 100013 |
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摘要： 提出了一种用X射线反射术标定光谱椭偏仪的方法.作为一种间接测量方法，光谱椭偏术测得的薄膜厚度依赖于其光学常数，不具有可溯源性.在掠入射条件下，X射线反射术能测得薄膜的物理厚度，测量结果具有亚纳米量级的精密度且与薄膜光学常数无关.在单晶硅基底上制备了厚度分别为2 nm，18 nm，34 nm，61 nm及170 nm的SiO2薄膜标样，并用强制过零点的直线拟合了两种方法的标样测量结果，拟合直线的斜率为1013±0013，表明该方法可在薄膜厚度测量中标定光谱椭偏仪.
关键词：
光谱椭偏术
X射线反射术
膜厚
标定
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Abstract： A method for calibrating the spectroscopic ellipsometry by X-ray reflectivity is presented. As an indirect method，spectroscopic ellipsometry does not have the traceability because the measured film thickness is dependent on its optical constant. In contrast，at the grazing angle，the X-ray reflectivity can be used to measure the absolute thickness of thin film with sub-nanometer precision，and is independent of the optical constant. Five SiO2 films were deposited on the substrate of single crystal silicon with the thickness of 2 nm，18 nm，34 nm，61 nm，and 170 nm，respectively. The results of spectroscopic ellipsometry and X-ray reflectivity were well fitted by a liner equation with slope of 1013±0013 and its intercept was set to zero，which means this calibration method is valid for spectroscopic ellipsometry in the determination of the thickness of thin films.
Keywords：
spectroscopic ellipsometry
X-ray reflectivity
film thickness
calibration
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收稿日期: 2009-04-08
出版日期: 2010-01-15
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| 基金: 国家科技支撑计划（批准号：2006BAF06B06）资助的课题. |
| 引用本文: |
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张继涛,李岩,罗志勇. 一种可溯源的光谱椭偏仪标定方法. 物理学报, 2010, 59(1): 191.
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| Cite this article: |
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Zhang Ji-Tao,Li Yan,Luo Zhi-Yong. A traceable calibration method for spectroscopic ellipsometry. Acta Phys. Sin., 2010, 59(1): 186-191.
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| URL: |
| http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2010/V59/I1/186 |
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2010, Vol. 59 
